U201814655-CS1806-杨雨鑫-第19章编程题1

在编程中，泛型是一种强大的工具，允许我们在编译时确保类型安全，并减少类型转换的需要。在给定的代码中，存在一些问题，这些问题可以通过引入泛型来解决。下面是针对标题和描述中提到的知识点的详细说明： 1. **问题分析**： - 在原始代码中，`Container`类用于存储各种类型的对象，但最后添加了一个`Integer`实例。当使用迭代器遍历时，将`Integer`对象强制转换为`String`会导致`ClassCastException`。这是因为在遍历过程中，我们期望所有元素都是`String`类型，但实际上遇到了一个`Integer`。 2. **泛型介绍**： - 泛型是Java 5引入的一个特性，它允许在类、接口和方法中声明类型参数，从而创建可重用的类型安全的代码。泛型可以避免在运行时进行类型检查和转换，提高效率并减少错误。 3. **泛型迭代器接口**： - 将`Iterator`接口改为泛型`Iterator<T>`，这样我们可以指定迭代器处理的元素类型。修改后的接口如下： ```java interface Iterator<T> { boolean hasNext(); T next(); } ``` 4. **泛型数组迭代器**： - 对于`ArrayIterator`类，我们也需要引入泛型，使其能够处理任何类型`T`。修改后的`ArrayIterator<T>`如下： ```java class ArrayIterator<T> implements Iterator<T> { private int pos = 0; private T[] a = null; public ArrayIterator(T[] array) { a = array; } @Override public boolean hasNext() { return !(pos >= a.length); } @Override public T next() { if (hasNext()) { T c = a[pos]; pos++; return c; } else { return null; } } } ``` 5. **泛型容器**： - `Container`类也需要进行泛型化，成为`Container<T>`，以存储特定类型的元素。修改后的`Container<T>`如下： ```java class Container<T> { private T[] elements; private int elementsCount = 0; private int size = 0; public Container(int size) { elements = (T[]) new Object[size]; this.size = size; } public boolean add(T e) { if (elementsCount < size) { elements[elementsCount++] = e; return true; } else { return false; } } public Iterator<T> iterator() { return new ArrayIterator<>(elements); } } ``` 6. **测试代码**： - 泛型版本的测试代码与原版基本相同，只是不再需要显式类型转换，因为泛型会确保元素类型的一致性。修改后的测试代码如下： ```java public class Test { public static void main(String[] args) { Container<String> container = new Container<>(6); container.add("12"); container.add("34"); container.add("56"); container.add("78"); container.add("9"); container.add("10"); // 注意这里我们将"10"当作字符串添加，以避免类型不匹配 Iterator<String> it = container.iterator(); while (it.hasNext()) { String s = it.next(); System.out.println(s); } } } ``` 通过上述修改，我们可以避免原始代码中的类型转换问题，同时保持代码的灵活性，使得`Container`可以存储任意类型的数据，而`Iterator`可以处理这些数据。泛型使代码更安全，更容易理解和维护。